151344 (621668), страница 2
Текст из файла (страница 2)
| Вещество | Шлам факт (+добавки) | Клинкер | ||||||
| Fe2O3 | Химический состав, % | 1,78% | Масса компонента, гр | 17,98 | Химический состав, % | 2,77% | Масса компонента, гр | 17,98 |
| Al2O3 | 3,25% | 32,83 | 5,06% | 32,83 | ||||
| SiO2 | 14,44% | 145,86 | 22,49% | 145,86 | ||||
| CaO | 43,80% | 442,41 | 68,22% | 442,41 | ||||
| MgO | 0,57% | 5,73 | 0,88% | 5,73 | ||||
| ППП (CO2+H2O) | 35,80% | 361,58 | - | - | ||||
| прочее | 0,37% | 3,69 | 0,57% | 3,69 | ||||
| Масса компонента, гр | 1010,03 | 1010,08 | 648,45 | 648,50 | ||||
2.2 Материальный баланс вращающейся печи
2.2.1 Расход материалов
1.Теоретический расход сухого сырья на 1 килограмм клинкера
, кг/кг,
где ППП – потери при прокаливании, %.
2.Практический расход сухого сырья
где З
– зольность топлива (газа), %.
3.Практический расход шлама
где W
– влажность шлама, %.
4.Полный пылеунос из печи
где
– степень пылеуноса, %.
Принимаем
=4%.
5.Возвратный пылеунос
кг/кг,
где
.
– степень возврата пылеуноса, %.
6.Безвозвратный пылеунос
кг/кг.
2.2.2 Приход материалов
1.Выход клинкера
кг.
2.Содержание мела в сырьевой смеси
%,
где
и
– молярные массы карбоната и оксида кальция, кг/моль;
CaO – содержание оксида кальция в шламе, %.
3.Содержание магнезита в сырьевой смеси
%,
где
и
– молярные массы карбоната и оксида магния, кг/моль;
MgO – содержание оксида магния в шламе, %.
4.Содержание углекислого газа, в карбонатных и магнезиальных компонентах сырьевой смеси, в связанном виде
%,
где
– молярная масса двуокиси углерода, кг/моль.
5.Выход углекислого газа при декарбонизации сырьевой смеси
, кг/кг.
6.Расход мела в сырьевой смеси
=
, кг/кг.
7.Расход магнезита в сырьевой смеси
, кг/кг.
8.Выход гидратной воды
, кг/кг.
9.Выход физической воды из шлама
, кг/кг.
Изменение влажности в течении года представлено в табл. 5
Таблица 5 Изменение влажности в течении года
| Время года | Влажность шлама, % |
| Зима | 42 |
| Весна | 38 |
| Лето | 36 |
| Осень | 39 |
2.3 Тепловой баланс вращающейся печи
2.3.1 Химический состав топлива
Химический состав топлива, поступающего в печь:
В качестве топлива используется газ из газопровода "Щебелинка-Брянск-Москва" с техническими данными, приведенными в таблице 6:
Таблица 6
| Химический состав топлива, % | ||||||||
| СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | С5Н12 | С2Н4 | N2 | Н2О | Σ |
| 94,1 | 3,10 | 0,60 | 0,20 | 0,80 | - | 1,20 | - | 100 |
Химический состав топлива с учетом влажности приведен в таблице 7:
Таблица 7
| Химический состав топлива с учётом влажности, % | ||||||||
| СН4 | С2Н6 | С3Н8 | С4Н10 | С5Н12 | С2Н4 | N2 | Н2О | Σ |
| 92,90 | 3,10 | 0,60 | 0,20 | 0,80 | - | 1,20 | 1,2 | 100,00 |
Зольность топлива примем 0,0 %.
Теплота сгорания топлива с учетом его влажности
Состав сухого воздуха, используемого для горения топлива, примем как азота N2 – 79%, кислорода O2 – 21%.
Теоретический расход сухого воздуха на горение
м3/м3.
Теоретический расход влажного атмосферного воздуха
м3/м3,
где d – влажность атмосферного воздуха, г/м3.
Действительный расход сухого воздуха
, м3/м3,
где αизб – коэффициент избытка атмосферного воздуха, назначается из опыта эксплуатации печей данного типа. Диапазон принимаемых значений αизб=1,03..1,08.
Действительный расход влажного атмосферного воздуха
, м3/м3.
2.3.2 Приход теплоты в печь при обжиге
Химическая теплота горения топлива
, кДж/кг,
где
– удельный расход топливного газа на производство 1 килограмма клинкера, м3/кг.
Физическая теплота топлива, подаваемого в печь
, кДж/кг,
где
– объемная теплоемкость топлива при p=const, кДж/(кг· °С);
– температура газа в горячем конце печи, °С.
Физическая теплота шлама, подаваемого в печь
, кДж/кг,
где
,
– энтальпии сырья (шлама) и воды, поступающих в печь, кДж/кг;
,
– массовые расходы сырья и воды, кг/кг.
Физическая теплота воздуха, подаваемого в печь
где β – доля первичного воздуха (не более 0,30), кДж/кг;
– объемная теплоемкость воздуха при p=const, кДж/(кг· °С);
,
– температура первичного и вторичного воздуха на входе в печь, °С.
Значения физической теплоты воздуха в течении года приведены в таблице 9.
Всего приход теплоты в печь при обжиге 1 кг клинкера
кДж/кг.
2.3.3 Расход теплоты из печи при обжиге
Затраты теплоты на клинкерообразование:
, кДж/кг.
Т.е.
– теплота на превращение сухого химического состава в клинкер.
Методика расчета каждого из четырех слагаемых приведена в пп. 1-4:
Расход теплоты на дегидратацию сырьевой смеси
кДж/кг,
где
– расход гидратной воды, кг/кг.
Расход теплоты на декарбонизацию карбоната кальция и магния
кДж/кг.
Расход тепла на образование жидкой фазы
, кДж/кг.
Приход тепла при образовании клинкерного материала в ходе экзотермических преобразований реакций твердофазного синтеза
где минералогический состав обжигаемого клинкера определяется по методике:
63,30
14,73
.
Теплота на испарение физической воды
, кДж/кг,
где r – теплота парообразования, кДж/кг.
Теплота клинкера на выходе из печи
, кДж/кг,
где
– энтальпия клинкера на выходе из печи на горячем конце печи, кДж/кг.
Теплота пылеуноса
, кДж/кг,
где
– энтальпия клинкера на выходе из печи на холодном конце печи, кДж/кг.
Потери тепла от механической и физической неполноты горения топлива:
, кДж/кг,
где
– коэффициент неполноты горения,
= 0,05.
Теплота, теряемая от корпуса печи через окружающую среду
, кДж/кг,
где
– коэффициент потерь от корпуса печи,
= 0,15..0,30.
Значение коэффициента потерь от корпуса печи зависит от температуры окружающей среды, скорости ветра, технического состояния печи.
Тепло, уносимое уходящими газами с холодного конца печи
430,8
где
– объем газа в уходящих газах, м3/м3;
– энтальпии соответствующих газов в составе уходящих газов, кДж/м3.
, где
– объемная теплоемкость газа при p=const, кДж/(м3· С0),
=180– температура газа в холодном конце печи, °С.
Всего расход теплоты в печь при обжиге 1 килограмма клинкера
2.3.4 Расход газа на производство 1 килограмма клинкера
-
Расход газа на производство 1 килограмма клинкера
Для печи выполняется тепловой баланс:
, кДж/кг, т.е.
-
Определение расхода условного топлива на производство 1 килограмма клинкера
Тепловой баланс вращающейся печи с учётом удельного расхода газа представлен в табл. 8.
Таблица 8 Тепловой баланс вращающейся печи
| Статьи прихода | Приход теплоты в печь, кДж/кг | Статьи расхода | Расход теплоты в печи, кДж/кг |
| | 6308 | | 1877 |
| | 1 | | 2291 |
| | 57 | | 996 |
| | 1022 | | 9,16 |
| | 7331 | | 32 |
| | 1262 | ||
| | 491 | ||
| | 7388 |
.
2.4 Расчет производства клинкера заводом
Производительность печей в течение года меняется в зависимости от влажности шлама, температуры уходящих из печи дымовых газов, и потерей от корпуса печи, кот увеличиваются в период эксплуатации.








